[實用新型]一種界面加熱的太陽能蒸餾裝置

有效

• 申請號: 201921653419.1
• 申請日: 2019-09-30
• 公開（公告）號: CN211733892U
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發明（設計）人: 王福中;趙軍;付建欣;李浩
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: C02F1/14
• 分類號: C02F1/14;C02F103/08
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 程小艷

本實用新型公開一種界面加熱的太陽能蒸餾裝置，包括溢流儲水箱、雙層玻璃蓋板、光伏板、集水槽、太陽能吸收材料、隔熱材料、親水材料、蒸發箱體以及管道部分。裝置可以實現水在界面加熱蒸發的功能，并且結合隔熱設計，可以減少由太陽能轉化的熱能向環境的熱損失，對玻璃板的冷卻可以同時回收利用水蒸氣凝結釋放的潛熱和光伏發電產生的廢熱。裝置的單位面積淡水產量和太陽能利用率較傳統被動式太陽能蒸餾器都有較大提升。

技術領域

本實用新型屬于太陽能海水淡化技術領域，更具體地，涉及一種界面加熱的太陽能蒸餾裝置。

背景技術

常規的海水淡化方法主要有以下幾類：蒸餾法、反滲透法、滲析法、多效蒸餾法和多級閃蒸法等，但這些方法都需要消耗常規能源來驅動系統生成淡水。與常規能源相比較，太陽能資源具有取之不盡、用之不竭、清潔安全的優點。太陽能蒸餾器就是一種利用太陽能對海水或苦咸水進行蒸餾得到淡水的裝置。傳統的太陽能蒸餾器結構非常簡單，主要由底部涂黑的裝有原料水的水池和覆蓋在它上面的玻璃蓋板組成。玻璃蓋板下部設有集水槽，與外部集水裝置相連。太陽光透過玻璃蓋板照射到水池底部，底部受到太陽光照射而升溫，加熱水池中的原料水而產生水蒸氣，水蒸氣上升與玻璃蓋板接觸后會凝結成水滴。由于重力作用水滴沿著傾斜玻璃蓋板流到集水槽里，然后流到集水裝置中。然而，傳統的太陽能蒸餾器雖然結構簡單，但是吸收的太陽能轉化為熱能后，需要對水池內整個水體進行加熱升溫，然后蒸發產生水蒸氣。由于水的比熱容較大，因此大部分熱量用于升溫和向環境的熱損失過程中，導致蒸餾器太陽能利用率低，單位面積產水量較低，極大地限制了它的推廣與應用。為了改善性能，研究者們提出引入太陽能集熱器提升光熱轉換效率，引入聚光器提升蒸發水體的溫度，引入多效蒸餾器重復利用潛熱等。這些方法在一定程度上提高了蒸餾器的單位面積產水量，但又產生了單位產量的設備投資提高、裝置不易操作等問題。

實用新型內容

為解決上述背景中蒸餾器熱損失大，太陽能利用率低的技術問題，本實用新型提供一種界面加熱的太陽能蒸餾裝置。包括溢流儲水箱、雙層玻璃蓋板、光伏板、集水槽、太陽能吸收材料、隔熱材料、親水材料、蒸發箱體以及管道部分；其特征在于，進水管與溢流儲水箱相連，溢流儲水箱中有溢流板，溢流儲水箱與雙層玻璃蓋板直通，雙層玻璃蓋板與光伏板背部水通道通過接管相連通，光伏板背部水通道通過接管與蒸發箱體相連，蒸發箱體底部有隔熱材料，隔熱材料上覆蓋親水材料，親水材料上覆蓋太陽能吸收材料，蒸發箱體側壁上分布有集水槽，淡水收集管和富液排水管與蒸發箱體相連。

進一步的，所述進水管連接在水泵出口，用水泵抽取經過粗慮后的原料水進到溢流儲水箱中。

進一步的，所述蒸發箱體外表面被保溫材料包裹，內表面涂覆反光涂層。

進一步的，所述接管和所述接管材質可為PVC管、PE管、銅管、鋁管或其他硬質材料管。

進一步的，所述光伏板背部做防水處理后，光伏板背部布置上水通道。

進一步的，所述光伏板上引出的兩根導電線接在太陽能發電穩壓裝置上，然后從太陽能發電穩壓裝置上引出導電線接在水泵上。

進一步的，所述光伏板的面積通過計算取得，要求其在一個太陽輻射強度(1000W/m²) 下的發電功率要大于水泵的額定功率。

進一步的，所述太陽能吸收材料是對太陽光具有高吸收率的親水多孔材料。

進一步的，所述隔熱材料的導熱系數要小于或等于0.12，且密度比水小，可以漂浮在水面上；所述隔熱材料上均勻地分布所述孔道，并且所述孔道中緊實地填充棉絮。

進一步的，所述親水材料材質為棉纖維或其他合成的親水纖維材料，鋪覆在所述隔熱材料上，且與所述孔道中的棉絮緊實的接觸。

本實用新型所達到的有益效果是：

1.本實用新型裝置完全不使用常規能源，僅利用太陽能即可制取淡水；